專利名稱：用于輸送流體的活塞泵和相應(yīng)的制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如獨(dú)立權(quán)利要求1前序部分所述的用于輸送流體的活塞泵，它尤 其在汽車的制動(dòng)系統(tǒng)中使用。
背景技術(shù)：
這種活塞泵在具有液壓或電液汽車制動(dòng)系統(tǒng)的汽車中最好作為回油泵使用，用于 有選擇地降低或升高車輪制動(dòng)缸中的制動(dòng)壓力，由此可以調(diào)節(jié)車輪制動(dòng)缸中的制動(dòng)壓力。 這種調(diào)節(jié)例如可以在防抱死系統(tǒng)(ABS)、驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)(ASR-系統(tǒng))、行駛動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)系 統(tǒng)等中執(zhí)行。圖1至3示出傳統(tǒng)的活塞泵，它在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中使用。如圖1至3所示，傳 統(tǒng)的活塞泵1包括活塞組件2、入口閥5、出口閥6和缸體8，活塞組件具有第一活塞件2. 1 和第二活塞件2. 2，第一活塞件帶有密封件13。該入口閥5由止回閥構(gòu)成并且包括籠形件 11，在該籠形件中設(shè)置入口閥彈簧5. 2和入口閥密封件5. 3，其中該入口閥密封件5. 3例如 由密封盤構(gòu)成，該密封盤可以與相應(yīng)的入口閥座5. 1密封地共同作用，該入口閥座設(shè)置在 第二活塞件2. 2上，其中第二活塞件2. 2與籠形件11傳力連接。該出口閥6同樣由彈性加 載的止回閥構(gòu)成并且設(shè)置在蓋件12中。當(dāng)壓縮室8中的壓力大于作用于出口閥6的出口 閥密封件6. 2上的出口閥彈簧6. 3的彈簧力時(shí)，由此出口閥密封件6. 2被迫離開設(shè)置在缸 體8的出口 8. 3處的出口閥座6. 1。在活塞泵2的抽吸行程期間，流體經(jīng)由過濾套9和設(shè)置在第一活塞件2. 1中的橫 向孔3被徑向抽吸并且經(jīng)由在第二活塞件2. 2中與橫向孔3相通的縱向孔4和打開的入口 閥5被輸送到壓縮室8. 1中，該壓縮室設(shè)置缸體8中的入口閥5與出口閥6之間。在達(dá)到 上死點(diǎn)以后，活塞組件2的運(yùn)動(dòng)方向反向，從而第二活塞件2. 2以入口閥座5. 1通過由設(shè)置 在偏心室15中的偏心輪14驅(qū)動(dòng)的第一活塞件2. 1密封地壓在入口閥密封件5. 3上，入口 閥5被關(guān)閉。現(xiàn)在，在壓縮室8. 1中進(jìn)行增壓，持續(xù)直到壓縮室8. 1中的壓力大于出口閥6 的彈簧力，由此處于壓力下的流體經(jīng)由出口 8. 3和打開的出口閥6從壓縮室8. 1被輸送到 未示出的排出管道中。在達(dá)到下死點(diǎn)以后，活塞組件2的運(yùn)動(dòng)方向再次反向，從而再次關(guān)閉出口閥6并且 再次開始抽吸行程，其中設(shè)置在壓縮室8. 1中的且由缸壁8.4導(dǎo)引的復(fù)位彈簧10的復(fù)位力 F2作用于入口閥5的籠形件11上并由此作用于第二活塞件2. 2上，用于使活塞組件2再次 向上死點(diǎn)的方向運(yùn)動(dòng)，該復(fù)位彈簧例如由具有經(jīng)過磨削的末端線圈的螺旋彈簧構(gòu)成并且支 承在缸底8. 2上和籠形件11上。因此，在運(yùn)行期間，軸向力Fl和F2和由存在的系統(tǒng)壓力 產(chǎn)生的徑向力F3作用于具有入口閥座5. 1的第二活塞件2. 2上，所述軸向力Fl由偏心輪 14產(chǎn)生并且通過第一活塞件2. 1導(dǎo)入，軸向力F2由復(fù)位彈簧10產(chǎn)生并且通過籠形件11導(dǎo) 入。因此被設(shè)計(jì)成閥座的第二活塞件2. 2由穩(wěn)定的部件、最好由金屬部件制成并且可能只 因?yàn)槭艿綑M向孔3形式的抽吸孔的影響而被削弱強(qiáng)度。因此，在第一活塞件2. 1中加工出 橫向孔3，由此產(chǎn)生相對(duì)較長的由縱向孔4構(gòu)成的入口區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
而按照本發(fā)明的獨(dú)立權(quán)利要求1特征的活塞泵的優(yōu)點(diǎn)是，在籠形件中設(shè)置入口閥 彈簧和入口閥密封件，該籠形件具有彈性高壓密封件，該高壓密封件被設(shè)計(jì)成用于承受徑 向作用的分力并用于通過徑向密封面相對(duì)于缸壁密封和用于通過軸向密封面相對(duì)于活塞 組件軸向密封，該活塞組件具有至少一個(gè)橫向孔和與至少一個(gè)橫向孔相通的縱向孔。因?yàn)?高壓密封件承受徑向作用的壓力分量，因此與高壓密封件連接的活塞組件只需承受作用的 軸向力并且不產(chǎn)生由于附加的徑向力引起的進(jìn)一步變形。軸向分力和徑向分力分別分配到 一個(gè)部件上有利地減小了與應(yīng)變和應(yīng)力有關(guān)的部件負(fù)載并可以將部件設(shè)計(jì)成具有較小的 部件強(qiáng)度。總體上，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)成本有利且結(jié)構(gòu)空間最佳的活塞泵，它例如可以作為回 油泵在汽車的制動(dòng)系統(tǒng)中使用。通過在從屬權(quán)利要求中所述的措施和改進(jìn)方案能夠?qū)υ讵?dú)立權(quán)利要求中給出的 活塞泵進(jìn)行有利改進(jìn)。特別有利的是，所述活塞組件包括第一活塞件和第二活塞件，其中所述入口閥由 耐磨材料構(gòu)成并且設(shè)置在第二活塞件上，第二活塞件承受軸向作用的分力。在第二活塞件 中加工出與縱向孔相通的至少一個(gè)橫向孔，并且所述的彈性高壓密封件通過軸向密封面相 對(duì)于第二活塞件軸向密封。因?yàn)榕c傳統(tǒng)的活塞泵不同，在具有高壓密封件的籠形件與具有 入口閥座的第二活塞件之間不再存在傳力連接，因此在制造按照本發(fā)明的活塞泵時(shí)有利地 省去一個(gè)裝配步驟。此外，由于省去傳力連接，也使在籠形件與第二活塞件之間產(chǎn)生的應(yīng)力 減小。通過應(yīng)力最小化可以在第二活塞件中加工出至少一個(gè)由橫向孔構(gòu)成的抽吸孔和相通 的縱向孔，其中具有彈性的高壓密封件的籠形件和具有入口閥座的第二活塞件可以由塑料 注塑件構(gòu)成。由塑料注塑件構(gòu)成有利地實(shí)現(xiàn)了簡單地且成本有利地制造部件，其中復(fù)雜的 形狀設(shè)計(jì)是可行的?？偟膩碚f，按照本發(fā)明的活塞泵實(shí)現(xiàn)了特別節(jié)省成本的活塞組件和簡 單的裝配。此外，按照本發(fā)明的活塞泵還提供改進(jìn)的抽吸特性、較高的耐壓性和特別短的入 口區(qū)域。在按照本發(fā)明的活塞泵的一種設(shè)計(jì)方案中，所述徑向密封面能夠通過由壓力引起 的高壓密封件的擴(kuò)張而形成。此外，所述彈性高壓密封件在接近缸壁處具有徑向接觸區(qū)域， 用于容納用于活塞組件的復(fù)位彈簧的上部末端線圈并使其對(duì)中，該復(fù)位彈簧例如設(shè)置在活 塞泵的壓縮室中。所述徑向接觸區(qū)域例如可以由徑向容納槽構(gòu)成，它在外邊緣處形成柔性 的密封唇，該密封唇相對(duì)于缸壁壓力密封地封閉壓縮室。在按照本發(fā)明的活塞泵的另一種設(shè)計(jì)方案中，所述第一活塞件松動(dòng)地與第二活塞 件連接。備選地，可以使所述第一活塞件與第二活塞件形狀配合連接和/或傳力連接。第 一活塞件例如由圓柱形滾針構(gòu)成并且有利作為以批量制造的標(biāo)準(zhǔn)件供使用。因?yàn)槠妮喌?驅(qū)動(dòng)力通過線接觸傳遞到由實(shí)心的金屬滾針、最好由鋼滾針構(gòu)成的第一活塞件上，因此可 以有利地減小磨損。


在附圖中示出本發(fā)明的有利的、下面要描述的實(shí)施方式以及為了更好地理解的上 述的傳統(tǒng)的實(shí)施例。在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似功能的部件或元件。附圖 中
圖1簡示出傳統(tǒng)的活塞泵的立體圖，圖2簡示出傳統(tǒng)的活塞泵的剖視圖，圖3簡示出用于如圖1或2的傳統(tǒng)活塞泵的入口閥部件的立體圖，圖4簡示出用于按照本發(fā)明的活塞泵的入口閥部件的立體圖，圖5簡示出按照本發(fā)明的活塞泵的壓縮區(qū)域的剖視圖。
具體實(shí)施例方式按照本發(fā)明的活塞泵可以作為回油泵在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中使用，它基本上包括與借助于圖1至3所述的傳統(tǒng)的活塞泵1相同的部件。因此，在這里為了避免重復(fù)，只詳細(xì)描述 按照本發(fā)明的活塞泵與按照?qǐng)D1至3的傳統(tǒng)活塞泵1的主要區(qū)別。與按照?qǐng)D1至3的傳統(tǒng) 活塞泵1不同，按照本發(fā)明的活塞泵包括與改進(jìn)的活塞組件相結(jié)合的改進(jìn)的入口閥。如圖4所示，與傳統(tǒng)的活塞泵1類似，按照本發(fā)明的活塞泵的入口閥25包括籠形 件31和相應(yīng)的入口閥座25. 1，在該籠形件中設(shè)置入口閥彈簧25. 2和例如由密封球構(gòu)成的 入口閥密封件25. 3，入口閥座25. 1設(shè)置在活塞組件22的第二活塞件22. 2上，其中入口閥 密封件25. 3可以通過入口閥彈簧25. 2的彈簧力密封地壓入相應(yīng)的入口閥座25. 1中。所述活塞組件22包括第一活塞件22. 1和第二活塞件22. 2，第一活塞件在這里示 例地由圓柱形滾針構(gòu)成，其中入口閥座25. 1由耐磨或者說由硬質(zhì)材料制成。與傳統(tǒng)的活塞 泵1不同，按照本發(fā)明的活塞泵的籠形件31具有彈性高壓密封件31. 1，它被設(shè)計(jì)成用于承 受徑向作用的分力F3并且通過徑向密封面31. 3相對(duì)于在圖5中所示的缸壁28. 4密封并 且通過軸向密封面31. 5相對(duì)于活塞組件22軸向密封，即，相對(duì)于第二活塞件22. 2軸向密 封，第二活塞件緊貼在軸向密封面31. 5上。與傳統(tǒng)的活塞泵1不同，所述第二活塞件22. 2只承受軸向作用的分力Fl和F2， 從而可以在第二活塞件22. 2中加工出縱向孔24和與縱向孔24相通的橫向孔23，而不會(huì) 對(duì)于第二活塞件22. 2的穩(wěn)定性和強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。在所示的實(shí)施例中，具有彈性高壓密 封件31. 1的籠形件31和具有入口閥座25. 1的第二活塞件22. 2由塑料注塑件構(gòu)成，由此 有利實(shí)現(xiàn)了簡單且成本有利地制造部件，其中復(fù)雜的形狀設(shè)計(jì)是可行的。此外，在所示實(shí)施 例中，第一活塞件22. 1與第二活塞件22. 2固定連接。在一種未示出的實(shí)施方式中，第一活 塞件22. 1與第二活塞件22. 2松動(dòng)地連接?？偟膩碚f，按照本發(fā)明的入口閥25與活塞組件 22相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)了特別節(jié)省成本的活塞泵并簡化了裝配。此外，按照本發(fā)明的活 塞泵還提供了改進(jìn)的抽吸特性、更高的耐壓性，以及通過使橫向孔23布置在第二活塞件22 中而提供特別短的入口區(qū)域。如圖5所示，所述具有入口閥25的活塞組件22可縱向移動(dòng)地在缸體28中被導(dǎo)引， 其中在活塞組件22的抽吸行程期間，通過第二活塞件22. 2中的橫向孔23徑向抽吸流體并 且將流體經(jīng)由與橫向孔23相通的縱向孔24通過打開的入口閥25輸送到壓縮室28. 1中。 在達(dá)到上死點(diǎn)以后，活塞組件22的運(yùn)動(dòng)方向反向，因此第二活塞件22. 2以入口閥座25. 1 通過由未示出的偏心輪驅(qū)動(dòng)的第一活塞件22. 1密封地壓在入口閥密封件25. 3上，入口閥 25被關(guān)閉?，F(xiàn)在，在壓縮室28. 1中進(jìn)行增壓，持續(xù)直到壓縮室28. 1中的壓力大于未示出的 出口閥的彈簧力，由此處于壓力下的流體經(jīng)由出口 28. 3和打開的出口閥從壓縮室28. 1被 輸送到未示出的排出管道中。
在達(dá)到下死點(diǎn)以后，所述活塞組件22的運(yùn)動(dòng)方向再次反向，從而再次關(guān)閉出口閥 并且再次開始抽吸行程，其中設(shè)置在壓縮室28. 1中的復(fù)位彈簧30的復(fù)位力F2壓在徑向接 觸區(qū)域31. 4上，該復(fù)位彈簧例如由螺旋彈簧構(gòu)成，該徑向接觸區(qū)域設(shè)置在高壓密封件31. 1 上。所述復(fù)位力F2通過高壓密封件31. 1和軸向密封面31. 5軸向作用于第二活塞件22. 2， 由此使活塞組件22再次向上死點(diǎn)方向運(yùn)動(dòng)。為了容納復(fù)位彈簧的上部末端線圈30. 1并使 其對(duì)中，徑向接觸區(qū)域31. 4例如由徑向容納槽構(gòu)成，由螺旋彈簧構(gòu)成的復(fù)位彈簧30以上部 末端線圈30. 1支撐在該徑向容納槽中。通過下部末端線圈30. 2，復(fù)位彈簧支承在缸底28. 2 上。從圖5還可見，徑向環(huán)槽31. 4在外邊緣處形成彈性密封唇31. 2，該密封唇相對(duì)于缸壁 28. 4壓力密封地封閉壓縮室28. 1。因?yàn)閺椥愿邏好芊饧?1. 1設(shè)置在金屬的復(fù)位彈簧30 與由耐磨并因此較硬的材料制成的第二活塞件22. 2之間，因此徑向密封面31. 3由壓力引 起而擴(kuò)張，從而高壓密封件31. 1通過其整個(gè)的徑向外徑密封地緊貼在缸壁28. 4上。在被 吸入到壓縮室28. 1中的流體的壓縮期間，所述高壓密封件31. 1通過徑向密封面31. 3徑向 相對(duì)于缸壁28. 4密封并且通過軸向密封面31. 5相對(duì)于第二活塞件22. 2密封。另外，入口 閥密封件25. 3軸向相對(duì)于在第一活塞件22. 2中的入口閥座25. 1密封。在按照本發(fā)明的活塞泵中，將軸向和徑向壓力分別分配到一個(gè)部件上，這有利地 減小了與應(yīng)變和應(yīng)力有關(guān)的部件負(fù)荷并且可以將部件設(shè)計(jì)成具有較小的部件強(qiáng)度?？偟?來說，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了具有可簡單制造的部件的成本有利的且結(jié)構(gòu)空間最佳的活塞泵，這些 可簡單制造的部件例如由塑料注塑件構(gòu)成。按照本發(fā)明的活塞泵有利地具有改進(jìn)的抽吸特 性、250bar的耐壓性和特別短的入口區(qū)域。
權(quán)利要求
活塞泵，具有活塞組件(22)、缸體(28)和入口閥(25)，活塞組件具有至少一個(gè)橫向孔(23)和一個(gè)與所述至少一個(gè)橫向孔(23)相通的縱向孔(24)，在缸體(28)中活塞組件可縱向移動(dòng)地被導(dǎo)引，入口閥(25)包括籠形件(31)和設(shè)置在活塞組件(22)上的相應(yīng)的入口閥座(25.1)，在該籠形件中設(shè)置入口閥彈簧(25.2)和入口閥密封件(25.3)，其中，所述入口閥密封件(25.3)能夠通過入口閥彈簧(25.2)的彈簧力密封地壓入相應(yīng)的入口閥座(25.1)中，以封閉縱向孔(24)，其中，能夠通過設(shè)置在活塞組件(22)中的至少一個(gè)橫向孔(23)抽吸流體，該流體能夠通過縱向孔(24)經(jīng)由入口閥(25)被輸送到壓縮室(28.1)中，在該壓縮室中設(shè)置用于活塞組件(22)的復(fù)位彈簧(30)，其特征在于，所述籠形件(31)具有彈性高壓密封件(31.1)，該高壓密封件承受徑向作用的分力和通過徑向密封面(31.3)相對(duì)于缸壁(28.4)密封并通過軸向密封面(31.5)相對(duì)于活塞組件(22)軸向密封。
2.如權(quán)利要求1所述的活塞泵，其特征在于，所述活塞組件(22)包括第一活塞件 (22. 1)和第二活塞件(22. 2)，其中，所述入口閥(25. 1)由耐磨材料構(gòu)成；第二活塞件 (22. 1)承受軸向作用的分力；在第二活塞件(22. 1)中加工出與縱向孔(24)相通的至少一 個(gè)橫向孔(23)；以及所述彈性高壓密封件(31. 1)通過軸向密封面(31. 5)相對(duì)于第二活塞 件(22. 1)軸向密封。
3.如權(quán)利要求1或2所述的活塞泵，其特征在于，所述徑向密封面(31.3)能夠通過由 壓力引起的高壓密封件(31. 1)的擴(kuò)張而形成。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的活塞泵，其特征在于，所述彈性高壓密封件 (31. 1)在接近缸壁(28.4)處具有徑向接觸區(qū)域(31. 4)，該徑向接觸區(qū)域用于容納復(fù)位彈 簧(30)的上部末端線圈(30. 1)并使其對(duì)中。
5.如權(quán)利要求4所述的活塞泵，其特征在于，所述徑向接觸區(qū)域(31.4)由徑向容納槽 (31. 4)構(gòu)成，該容納槽在外邊緣處形成柔性密封唇(31. 2)，該密封唇相對(duì)于缸壁(28. 4)壓 力密封地封閉壓縮室(28. 1)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的活塞泵，其特征在于，具有彈性高壓密封件 (31. 1)的籠形件(31)和具有入口閥座(25. 1)的第二活塞件(22.2)由塑料注塑件構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的活塞泵，其特征在于，所述第一活塞件(22.1)松 動(dòng)地與第二活塞件(22. 2)連接。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的活塞泵，其特征在于，所述第一活塞件(22.1)與 第二活塞件(22. 2)形狀配合連接和/或傳力連接。
9.如權(quán)利要求7或8所述的活塞泵，其特征在于，所述第一活塞件(22.1)由圓柱形滾 針構(gòu)成。
10.用于汽車的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，具有回油泵，該回油泵由如權(quán)利要求1至9中任 一項(xiàng)所述的活塞泵(1)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活塞泵和相應(yīng)的制動(dòng)系統(tǒng)。該活塞泵具有活塞組件(22)、缸體(28)和入口閥(25)，活塞組件具有至少一個(gè)橫向孔(23)和一個(gè)與所述至少一個(gè)橫向孔(23)相通的縱向孔(24)，在缸體(28)中活塞組件可縱向移動(dòng)地被導(dǎo)引，入口閥(25)包括籠形件(31)和設(shè)置在活塞組件(22)上的相應(yīng)的入口閥座(25.1)，在該籠形件中設(shè)置入口閥彈簧(25.2)和入口閥密封件(25.3)，其中，所述入口閥密封件(25.3)能夠通過入口閥彈簧(25.2)的彈簧力密封地壓入相應(yīng)的入口閥座(25.1)中，以封閉縱向孔(24)，其中，能夠通過設(shè)置在活塞組件(22)中的至少一個(gè)橫向孔(23)抽吸流體，該流體能夠通過縱向孔(24)經(jīng)由入口閥(25)被輸送到壓縮室(28.1)中，在該壓縮室中設(shè)置用于活塞組件(22)的復(fù)位彈簧(30)。所述籠形件(31)具有彈性高壓密封件(31.1)，它被設(shè)計(jì)成用于承受徑向作用的分力并用于通過徑向密封面(31.1)相對(duì)于缸壁(28.4)密封并用于通過軸向密封面(31.5)相對(duì)于活塞組件(22)軸向密封。
文檔編號(hào)F04B53/10GK101815864SQ200880109779
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月4日
發(fā)明者H·雅恩, M·齊默爾曼 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司